预应力下复材壁板在砰击载荷下的动响应研究

1

作者 师永宁 丁铭 +4 位作者 白春玉 杨强 朱强 孔卫宏 刘翀 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第9期109-117,共9页

以船身式下机身复合材料壁板结构为研究对象,考虑机身壁板在飞行状态下所受预拉应力情况,设计试验夹具为复合材料板提供预应力载荷,基于数控系统控制冲头装置以模拟水面砰击载荷,开展预应力下复合材料板在砰击载荷下的动响应试验;采用... 以船身式下机身复合材料壁板结构为研究对象,考虑机身壁板在飞行状态下所受预拉应力情况,设计试验夹具为复合材料板提供预应力载荷,基于数控系统控制冲头装置以模拟水面砰击载荷,开展预应力下复合材料板在砰击载荷下的动响应试验;采用显式有限元方法,建立数值仿真模型,引入Hashin失效准则计算,将仿真结果与试验结果对照分析,为高海况船身式下机身结构抗冲击设计提供支撑。结果表明:采用数控系统模拟的载荷波形与真实试验测得的载荷曲线拟合一致;试验方法与仿真方法获得的结果误差控制在15%以内,分析结果可靠;预应力增加了复合材料壁板的刚度,结构冲击位移减小,但关键部位应变值增大;1 m/s着水载荷对部件间粘贴部位产生脱粘损伤,未出现材料损伤;随着载荷量级增大,壁板的长桁与蒙皮处发生层内损伤。 展开更多

关键词 复合材料 预拉应力 砰击载荷 动响应试验 Hashin失效准则

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航空儿童约束系统对3岁儿童保护效果及后排乘员影响试验

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作者 石霄鹏 李威良 +3 位作者 熊晨 王亚锋 贺永龙 冯振宇 《航空学报》 北大核心 2025年第1期219-234,共16页

在航空运输中,2岁及以上儿童可以使用航空安全带进行约束,但航空安全带是为成年乘员设计的,对2岁及以上儿童的保护效果仍待研究。针对航空安全带、CARES和儿童座椅3种约束系统,通过滑台试验评估不同种类的约束系统对儿童的保护效果及后... 在航空运输中,2岁及以上儿童可以使用航空安全带进行约束,但航空安全带是为成年乘员设计的,对2岁及以上儿童的保护效果仍待研究。针对航空安全带、CARES和儿童座椅3种约束系统,通过滑台试验评估不同种类的约束系统对儿童的保护效果及后排乘员影响。结果表明:航空安全带保护效果较差,儿童假人头部会撞击前排椅背,颈、胸部具有损伤风险。CARES配合航空安全带使用,与航空座椅兼容性较高,头、颈、胸、腹部损伤数据均低于损伤判据。前向儿童座椅对儿童的保护效果优于航空安全带和CARES,但存在安装困难等问题;固定儿童座椅的安全带预紧力越大,对儿童的保护效果越好;后排乘员对前排儿童座椅的保护效果影响较小。另外,使用儿童座椅会提升航空座椅椅背刚度,增加后排乘员的头部损伤风险,而对颈部损伤影响较小。同时,使用儿童座椅对后排乘员头部损伤的影响与座椅间距有关。 展开更多

关键词 航空儿童安全 儿童约束系统 滑台试验 损伤判据 保护特性

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碳纤维层合板低速冲击后的红外热波检测分析 被引量：24

3

作者 李晓霞 伍耐明 +3 位作者 段玉霞 赵石彬 冯立春 李晓丽 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期88-93,共6页

采用红外热波无损检测技术对低速冲击后的碳纤维层合板进行检测和分析,研究了损伤面积与冲击能量之间的关系。对比发现,实验结果与文献结果一致;实验结果说明红外热波不仅可以检测冲击损伤的大小,还可以确定损伤在材料内部绕冲击点沿纤... 采用红外热波无损检测技术对低速冲击后的碳纤维层合板进行检测和分析,研究了损伤面积与冲击能量之间的关系。对比发现,实验结果与文献结果一致;实验结果说明红外热波不仅可以检测冲击损伤的大小,还可以确定损伤在材料内部绕冲击点沿纤维方向呈旋转方式进行扩展的损伤模式。采用超声C扫描对相同复合材料层合板进行了检测,详细对比了2种检测方法的优缺点,发现对于碳纤维层合板的低速冲击损伤,红外热波检测技术是一种快速、有效、可靠的无损检测技术和评估手段。 展开更多

关键词 碳纤维层合板 冲击损伤 分层损伤 基体开裂 红外热波检测 超声检测

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碳纤维层压板冲击损伤的红外热波检测 被引量：13

4

作者 蒋淑芳 宁宁 +2 位作者 沈京玲 冯立春 张存林 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期267-270,共4页

采用无损检测技术对碳纤维增强复合材料进行检测是保证其构件质量的必要手段。介绍了利用红外热波无损检测技术对碳纤维增强多层复合材料板冲击损伤试件检测的结果,并将热波检测结果与超声C扫描检测结果进行比较,结果表明两种检测方法... 采用无损检测技术对碳纤维增强复合材料进行检测是保证其构件质量的必要手段。介绍了利用红外热波无损检测技术对碳纤维增强多层复合材料板冲击损伤试件检测的结果,并将热波检测结果与超声C扫描检测结果进行比较,结果表明两种检测方法各具优势。热波检测技术与超声检测技术结合起来对碳纤维增强多层复合材料板冲击损伤无损检测效果更佳。 展开更多

关键词 碳纤维层压板 冲击损伤 热波检测 超声检测

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基于小波包能量特征向量的光纤布拉格光栅低速冲击定位 被引量：10

5

作者 郭飞 张培伟 +2 位作者 张大海 韩晓林 费庆国 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期184-189,共6页

光纤布拉格光栅(FBG)传感器在飞行器的实时冲击定位监测中具有广阔的应用前景。根据两次冲击位置距离越近接收到信号幅频特性相似度越高的关系,提出基于小波包能量特征向量与相似度匹配算法共同实现冲击定位的研究,构建了一套由光纤布... 光纤布拉格光栅(FBG)传感器在飞行器的实时冲击定位监测中具有广阔的应用前景。根据两次冲击位置距离越近接收到信号幅频特性相似度越高的关系,提出基于小波包能量特征向量与相似度匹配算法共同实现冲击定位的研究,构建了一套由光纤布拉格光栅传感器和复合材料层合板组成的冲击定位监测系统。首先通过遍布冲击建立能量特征向量数据库。然后通过试验点的能量特征向量与数据库中各点的能量特征向量进行相似度计算实现冲击定位。实验表明,对480 mm×480 mm的复合材料层合板的16次冲击定位实验中,该方法的最大误差为40 mm。 展开更多

关键词 光纤Bragg光栅(FBG) 小波包变换 相似度匹配算法 低速冲击定位

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非爆破柔性气缸弹射器研究 被引量：7

6

作者 柳忠彬 肖守讷 王欢 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期389-395,共7页

研究一种基于压缩气体静音发射的柔性气缸弹射器,实现了在约束且不爆破的情况下对弹射物变距离做功。通过弹射理论分析、仿真计算和实验验证相结合的方法,对柔性气缸弹射器动力学特性进行研究。结果表明:柔性气缸折叠压缩、充气展开弹... 研究一种基于压缩气体静音发射的柔性气缸弹射器,实现了在约束且不爆破的情况下对弹射物变距离做功。通过弹射理论分析、仿真计算和实验验证相结合的方法,对柔性气缸弹射器动力学特性进行研究。结果表明:柔性气缸折叠压缩、充气展开弹射能实现对弹射物的发射,弹射过程无爆破现象;弹射器弹射能力受到柔性气缸初始长度、柔性气缸与弹射物的接触面积、柔性气缸压力等因素的影响。在对不同初始长度柔性气缸的弹射能力的研究中发现:柔性气缸初始长度越长、折叠量越大,柔性气缸展开弹射的作用距离就越大,弹射能力也就越强;通过4个1 000 mm×2 000 mm规格的柔性气缸组在2 MPa压力作用下弹射质量60 t弹射物可产生4.6 MJ能量,可实现对大质量物体的弹射。该研究成果对实现高压气体可控能量释放与大质量弹射技术研究具有参考意义。 展开更多

关键词 飞行器试验技术 弹射器 柔性壁 气缸 压缩空气弹射

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弹射起飞和拦阻着陆冲击试验方法探讨 被引量：5

7

作者 毛勇建 王珏 +7 位作者 陈颖 刘青林 李明海 牛宝良 张平 严侠 郑敏 李晓琳 《装备环境工程》 CAS 2020年第4期45-50,共6页

目的研究舰载机机载装备弹射起飞和拦阻着陆冲击试验的工程实现方法。方法从GJB 150.18A—2009、MIL-STD-810F/G及其提供的实测数据出发,分析弹射起飞和拦阻着陆冲击载荷特征,对几种常用试验方法的工程实现进行探讨和比较。结果弹射起... 目的研究舰载机机载装备弹射起飞和拦阻着陆冲击试验的工程实现方法。方法从GJB 150.18A—2009、MIL-STD-810F/G及其提供的实测数据出发,分析弹射起飞和拦阻着陆冲击载荷特征,对几种常用试验方法的工程实现进行探讨和比较。结果弹射起飞和拦阻着陆冲击具有瞬态、交变、低频、大位移、高速度等特征。阻尼正弦波方法的实施路径比较明确,复杂波形再现方法实施路径比较模糊且复杂,超长脉冲半正弦波方法具有多种局限性,前两种方法的速度、位移都较大。结论阻尼正弦波方法较复杂波形再现方法更容易实现,但两者都需要大位移、高速度的专用冲击试验设备和适当的波形处理技术,超长脉冲半正弦波方法在前面两种标准推荐方法能够实现时,不建议使用。 展开更多

关键词 弹射起飞 拦阻着陆 冲击 环境试验

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PVD TiCrAlN刀具涂层高频疲劳性能研究 被引量：2

8

作者 王宁昌 刘清风 +2 位作者 程鑫 姜峰 徐西鹏 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期628-633,共6页

通过超声辅助振动的方式,用金刚石压头对PVD TiCrAlN涂层进行不同振幅下的高频冲击试验。采用扫描电子显微镜(SEM)和3D轮廓仪等对冲击后涂层的表面破坏形式和压痕形状进行检测,得出TiCrAlN涂层的抗冲击能力,分析了涂层冲击失效机理。结... 通过超声辅助振动的方式,用金刚石压头对PVD TiCrAlN涂层进行不同振幅下的高频冲击试验。采用扫描电子显微镜(SEM)和3D轮廓仪等对冲击后涂层的表面破坏形式和压痕形状进行检测,得出TiCrAlN涂层的抗冲击能力,分析了涂层冲击失效机理。结果表明:TiCrAlN涂层在受到冲击时产生侧向裂纹等失效形式;涂层在冲击载荷下受到的最大拉应力靠近冲击中心接触区边界;TiCrAlN涂层在高频冲击载荷作用下容易发生破坏,但是没有发生剥落,原因可能是:TiCrAlN涂层与基体界面处的结合力较好,涂层与基体界面的结合力影响了刀具涂层的抗冲击强度。 展开更多

关键词 涂层 结合力 高频冲击 疲劳失效

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人工制备冰雹的力学性能试验研究 被引量：6

9

作者 张丽芬 葛鑫 刘振侠 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期168-177,共10页

人工制备的冰雹可用于多种航空附件冰撞测试。本文以ASTM F320—2010标准为基础,设计制作了多种冰雹,对冰雹的力学性能及影响冰雹力学性能的因素开展了研究。采用低温万能试验机对冰雹进行准静态试验,使用高速摄影技术深入分析冰雹破碎... 人工制备的冰雹可用于多种航空附件冰撞测试。本文以ASTM F320—2010标准为基础,设计制作了多种冰雹,对冰雹的力学性能及影响冰雹力学性能的因素开展了研究。采用低温万能试验机对冰雹进行准静态试验,使用高速摄影技术深入分析冰雹破碎过程及特征,对比分析不同棉纤维种类、棉纤维特性和棉纤维含量下冰雹的力学性能。研究结果表明,含棉冰雹失效过程可分为3个阶段:线性增长阶段、屈服阶段和破碎阶段,失效过程中最大抗压强度出现在线性增长阶段末端。棉纤维的强度和弹性越好,冰雹破碎所需的加载力越大;棉纤维上附着的冰量越少,冰雹破碎所需的加载力越小。棉纤维含量增加可以加强棉纤维的连接作用,使含棉冰雹强度增加;但棉纤维含量到达15%时,继续增加棉纤维含量,冰雹抗压强度不会发生太大变化。亲水棉制成的冰雹抗压强度明显高于疏水棉制成的冰雹。研究结果可为中国民用大飞机适航符合性验证提供参考。 展开更多

关键词 人工制备冰雹 高速摄影 棉纤维 力学性能 适航审定

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军用装备抗振动、抗冲击设计方法 被引量：9

10

作者 马志宏 李金国 《装备环境工程》 CAS 2006年第5期70-73,共4页

阐述了军用装备在恶劣环境下抗振及抗冲加固的主要技术措施,详细介绍了振动冲击隔离的一般设计方法,说明了只有当激振频率与减振系统的固有频率之比大于2时,才有隔振效果,同时当系统的固有周期远大于冲击持续时间,冲击隔离才有可能,强... 阐述了军用装备在恶劣环境下抗振及抗冲加固的主要技术措施,详细介绍了振动冲击隔离的一般设计方法,说明了只有当激振频率与减振系统的固有频率之比大于2时,才有隔振效果,同时当系统的固有周期远大于冲击持续时间,冲击隔离才有可能,强调了今后应加强的振动与冲击隔离技术的研究内容。 展开更多

关键词 抗振 抗冲 恶劣环境 设计方法

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实例分析振动试验稳定性影响因素及优化策略

11

作者 蔡李娟 杜鑫 +2 位作者 朱晓天 李鑫 周彬 《环境技术》 2025年第4期142-146,共5页

振动试验是筛选产品性能和提高产品可靠性的重要手段。本文通过对某敏感产品振动试验合格率低的原因分析,采取了优化振动试验系统的方案,有效地改进了振动控制方式等措施,提高敏感产品振动试验的稳定性与合格率。

关键词 振动试验 绕性加速度计 实例分析

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飞行器风挡鸟撞击模拟试验中风挡的变形的测量方法 被引量：5

12

作者 谢兰生 孙良新 《实验力学》 CSCD 北大核心 1995年第3期263-269,共7页

本文提出了一种测量飞行器风挡鸟撞击模拟试验中风挡变形的时间历程的新技术。采用一只测量基准，使两台摄像机的拍摄方向相互垂直，且两台高速摄影机的摄影范围均包含所需测量的区域。试验结果表明该方法的精度是比较高的。

关键词 动态摄影技术 高速摄影机 飞行器 鸟撞击 变形

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飞行器拦阻着陆冲击试验分析 被引量：6

13

作者 孙建勇 张建军 《装备环境工程》 CAS 2010年第6期5-8,12,共5页

分析了飞行器拦阻着陆冲击环境的特征及其环境效应和拦阻着陆冲击与正常着陆冲击的区别,并根据基本设计冲击和拦阻着陆冲击的加速度响应特性,指出基本设计冲击不能充分覆盖拦阻着陆冲击,最后分析了机载设备经随机振动试验或基本设计冲... 分析了飞行器拦阻着陆冲击环境的特征及其环境效应和拦阻着陆冲击与正常着陆冲击的区别,并根据基本设计冲击和拦阻着陆冲击的加速度响应特性,指出基本设计冲击不能充分覆盖拦阻着陆冲击,最后分析了机载设备经随机振动试验或基本设计冲击试验后免去拦阻冲击试验的条件和分析方法。 展开更多

关键词 飞行器 拦阻着陆 冲击

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鸟撞飞机风挡动态响应数值模拟方法研究现状 被引量：11

14

作者 王富生 岳珠峰 +1 位作者 冯震宙 王新军 《飞机设计》 2008年第5期39-46,55,共9页

总结了目前用于鸟撞飞机风挡动态响应的数值模拟方法，主要有解耦解法、耦合解法和光滑质点动力学法，其中耦合解法涉及接触-碰撞耦合解法和流固耦合解法。各种方法围绕鸟体（鸟撞载荷）的模拟和风挡的模拟，部分内容针对鸟撞击发动机... 总结了目前用于鸟撞飞机风挡动态响应的数值模拟方法，主要有解耦解法、耦合解法和光滑质点动力学法，其中耦合解法涉及接触-碰撞耦合解法和流固耦合解法。各种方法围绕鸟体（鸟撞载荷）的模拟和风挡的模拟，部分内容针对鸟撞击发动机叶片、雷达罩和垂直尾翼等，但其方法同样适用于飞机风挡，最后指出应进一步深入研究的内容。 展开更多

关键词 鸟撞 风挡 解耦解法 耦合解法 光滑质点动力学法

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预应变对GH4169合金低周疲劳行为的影响 被引量：1

15

作者 耿长建 周轶群 +2 位作者 佟文伟 刘福春 刘欢 《航空发动机》 2015年第5期77-80,共4页

为了研究发动机构件在实际工作中受到的轴向拉应力作用下疲劳行为的变化,开展了发动机常用材料GH4169合金在拉伸预应变条件下的低周疲劳行为的研究,得出疲劳寿命随预应变增加的变化规律。从宏观和微观2方面分析预变形对材料低周疲劳行... 为了研究发动机构件在实际工作中受到的轴向拉应力作用下疲劳行为的变化,开展了发动机常用材料GH4169合金在拉伸预应变条件下的低周疲劳行为的研究,得出疲劳寿命随预应变增加的变化规律。从宏观和微观2方面分析预变形对材料低周疲劳行为影响的变形机制。最终为解决实际工程中构件断裂等问题提供技术支持,同时也为评估航空发动机构件在产生预变形条件下的寿命,确保安全使用提供技术支撑。结果表明:随着预应变量的增加低周疲劳寿命降低,组织内位错密度、孪晶数量均增加,裂纹扩展长度减小。 展开更多

关键词 预应变 低周疲劳 GH4169合金 应力幅 滞后回线 变形机制

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用火工品产生中高量级冲击的试验技术研究 被引量：7

16

作者 刘斌 吴江 《强度与环境》 2007年第3期8-13,共6页

用可控的火工品爆炸源在冲击台上模拟冲击具有快捷、稳定、量级高的特点,是一种极有潜力的试验技术。通过研究多种连接和衰减形式下的冲击特性,确定了一种多板平台结构,并进行多次冲击性能测试来探索试验技术的可行性。试验结果表明:试... 用可控的火工品爆炸源在冲击台上模拟冲击具有快捷、稳定、量级高的特点,是一种极有潜力的试验技术。通过研究多种连接和衰减形式下的冲击特性,确定了一种多板平台结构,并进行多次冲击性能测试来探索试验技术的可行性。试验结果表明:试验的可重复性、台面的环境均匀性较好;冲击谱偏差和冲击的量级虽然可以接受,但控制起来有一定的难度。要使火工品为爆炸源产生中高量级冲击环境进行常规试验成为一种常规的试验技术,还需要进一步的研究和发展。 展开更多

关键词 冲击 冲击环境 爆炸分离试验

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特种冲击波形发生器设计与应用 被引量：4

17

作者 杨强 白春玉 +2 位作者 刘小川 常选仓 刘冲冲 《航空科学技术》 2020年第12期48-54,共7页

针对航空武器装备特种冲击波形加载需求,基于小孔节流阻尼原理设计了一款具有30×45个可调节小孔的冲击波形发生器,建立了该波形发生器动力学方程,采用四阶龙格库塔法对加载波形进行了仿真,并进行试验验证。结果表明,该波形发生器... 针对航空武器装备特种冲击波形加载需求,基于小孔节流阻尼原理设计了一款具有30×45个可调节小孔的冲击波形发生器,建立了该波形发生器动力学方程,采用四阶龙格库塔法对加载波形进行了仿真,并进行试验验证。结果表明,该波形发生器性能达到了模拟12g/200ms标准半正弦波指标要求,并在某舰载外挂物弹射拦阻冲击试验和直升机座椅垂向冲击试验中进行了应用,为航空武器装备的特种冲击试验提供了一种验证装置和试验方法。 展开更多

关键词 冲击波形发生器 冲击试验 小孔阻尼 试验方法 波形容差

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大型飞机机身垂直入水冲击特性数值研究 被引量：3

18

作者 张旭 刘沛清 屈秋林 《民用飞机设计与研究》 2018年第2期25-32,共8页

针对带有中央翼盒的某型飞机的机身,数值研究了不同入水速度、姿态角和尾翘角对入水过程中机身压强和冲击力的影响规律。数值模拟中,控制方程选为非定常可压缩流动的雷诺时均Navier-tokes方程(RANS)和实现的k-ε模型,使用体积分数(VOF)... 针对带有中央翼盒的某型飞机的机身,数值研究了不同入水速度、姿态角和尾翘角对入水过程中机身压强和冲击力的影响规律。数值模拟中,控制方程选为非定常可压缩流动的雷诺时均Navier-tokes方程(RANS)和实现的k-ε模型,使用体积分数(VOF)方法捕捉水气交界面的变化,采用整体动网格技术来模拟机身相对于水面的运动。结果分析表明:机身入水过程中压强峰值首先出现在喷溅根部,随后转移至机身底部;入水初期机身冲击力系数迅速增大,而后略有回落,入水后期由于中央翼盒冲击水面会导致冲击力系数再次迅速增大,而后小幅震荡。速度越大、姿态角越大、尾翘角越小,机身冲击力系数越小。 展开更多

关键词 入水冲击 机身尾翘角 冲击力 冲击压强

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面向弹射/拦阻过程的机载系统抗冲击试验方法 被引量：1

19

作者 李霄 刘小川 +2 位作者 白春玉 杨正权 成竹 《航空科学技术》 2022年第1期83-90,共8页

相对于陆基飞机,舰载机苛刻的使用环境对起落架、拦阻钩等系统及其机载设备的强度设计提出了更为苛刻的要求。需要有更完善的试验验证手段,对机载系统在弹射、着舰与拦阻冲击载荷作用下的动强度设计进行评估,对系统的可靠性进行考核。... 相对于陆基飞机,舰载机苛刻的使用环境对起落架、拦阻钩等系统及其机载设备的强度设计提出了更为苛刻的要求。需要有更完善的试验验证手段,对机载系统在弹射、着舰与拦阻冲击载荷作用下的动强度设计进行评估,对系统的可靠性进行考核。依据现有规范和实测数据,从舰载机弹射/拦阻冲击环境和试验系统构建入手,研究了试验条件由来、试验方案实施和控制策略优化过程中的关键参数,可为机载设备弹射/拦阻冲击试验提供规范指导和理论支撑,为结构损伤容限设计、耐久性设计、检验周期指定提供重要参考依据。 展开更多

关键词 舰载机 弹射拦阻 冲击环境 机载系统 液压振动台

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航空座椅抗坠毁环境模拟技术分析 被引量：2

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作者 邓先来 王翔 《直升机技术》 2017年第4期23-28,共6页

针对不同规格及可生存坠毁概率条件下航空座椅所承受坠毁瞬间的冲击载荷各不相同这一状况,对座椅抗坠毁环境模拟装置液压缓冲吸能系统建立了物理学模型,应用数值仿真分析得出不同参数变量及试验工况对冲击环境波形的影响,最后应用优化算... 针对不同规格及可生存坠毁概率条件下航空座椅所承受坠毁瞬间的冲击载荷各不相同这一状况,对座椅抗坠毁环境模拟装置液压缓冲吸能系统建立了物理学模型,应用数值仿真分析得出不同参数变量及试验工况对冲击环境波形的影响,最后应用优化算法,通过改变投放质量及开孔面积得到符合试验要求的冲击波形。 展开更多

关键词 航空座椅 环境模拟 缓冲吸能

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